Ядерная угроза

              МКОУ  Выкопанская средняя общеобразовательная школа

                                                Р  Е  Ф  Е  Р  А  Т

                                       Тема: «Ядерная угроза.»

                                                                                             Ученик  10 класса

                                                                                              Блашков  Антон

                                                         2012г.  

                                    С О Д Е Р Ж А Н И Е

1.Введение

2.Военная политика ядерной эпохи.

3.Классификация и поражающие факторы ядерного взрыва.

4.Трагедия Хиросимы и Нагасаки.

5.Развитие ядерного оружия.

6.Авария на АЭС

7.Экологические последствия.

8.Используемая литературы.

                                            1.Введение.

     В 1894г.Роберт Сессии, бывший премьер-министр Великобритании, в своем обращении к Британской ассоциации содействия научному прогрессу, перечисляя нерешенные проблемы науки, остановился на задаче: что же действительно представляет собой атом – существует он на самом деле или является лишь теорией, пригодной лишь для объяснения некоторых физических явлений; какова его структура.

     В США любят говорить, что  атом – уроженец Америки, но это не так.

     На рубеже  XIX  и   XX веков занимались главным образом европейские ученые. Английский ученый Томсон предложил модель атома, который представляет собой положительно заряженное вещество с вкрапленными электронами. Француз Беккерель открыл радиоактивность в 1896 г.. Он показал, что все вещества, содержащие уран, радиоактивны, причем, радиоактивность пропорциональна содержанию урана.

     Французы Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри открыли радиоактивный элемент радий в 1898г. Они сообщили, чо им удалось из урановых отходов выделить некий элемент, обладающий радиоактивностью и близкий по химическим свойствам к барию. Радиоактивность радия примерно в

1 млн.раз больше радиоактивности урана.

     Англичанин Резерфорд в 1902 году разработал теорию радиоактивного распада, в 1911 году он же открыл атомное ядро, и в 1919 году наблюдал искусственное превращение ядер.

     А.Эйнштейн, живший до 1933 года в Германии, в 1905 году разработал принцип эквивалентности массы и энергии. Он связал эти понятия и показал, что определенному количеству массы соответствует определенное количество энергии.

     Датчанин Н.Бор в 913 г. разработал теорию строения атома, которая легла в основу физической модели устойчивого атома.

     Дж.Кокфорт и Э.Уолтон (Англия) в 1932г. экспериментально подтвердил теорию Эйштейна.

     Дж.Чедвик в том же году открыл новую элементарную частицу – нейтрон.

     Д.Д.Иваненко в 1932г. выдвинул гипотезу о том, что ядра атомов состоят из протонов и нейтронов.

      Э.Ферми использовал нейтроны для бомбардировки атомного ядра (1934г.).

     В 1937г. Ирен Жолио-Кюри открыла процесс деления урана. У Ирен Кюри и ее ученика-югослава П.Савича результат получился невероятный: продуктом распада урана был лантан – 57-ой элемент, расположенный в середине таблицы Менделеева.

     Мейтнер, которая в течение 30 лет работала у Гана, вместе с О.Фришем, работавшим у Бора, обнаружили, что при делении ядра урана части, полученные после деления, в сумме на 1/5 легче ядра урана. Это им позволило по формуле Эйштейна посчитать энергию, содержащуюся в 1ядре урана. Она оказалась равной 200млн. электрон-вольт.В каждом грамме содержится 2.5Х10  атомов.

     В начале 40-х гг.20в. группой ученых в США были разработаны физические принципы осуществления ядерного взрыва. Первый взрыв произведен на испытательном полигоне в Аламогордо 16 июля 1945г.. В августе 1945г. 2 атомные бомбы  мощностью около 20кт каждая были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки.Взрывы бомб вызвали огромные жертвы – Хиросима свыше 140тысяч человек. Нагасаки- около 75 тысяч человек, а также причинили колоссальные разрушения. Применение ядерного оружия тогда не вызывалось военной необходимостью. Правящие круги США преследовали политические цели – продемонстрировать свою силу для устрашения СССР.

     Вскоре ядерное оружие было создано в СССР группой ученых во главе с академиком  Курчатовым. В 1947г. Советское правительство заявило, что для СССР больше нет секрета атомной бомбы. Потеряв монополию на ядерное оружие, США усилило начатые еще в 1942г. работы по созданию термоядерного оружия. 1 ноября 1952г. в США было взорвано термоядерное устройство мощностью 3Мт. В СССР термоядерная бомба была впервые испытана 12 августа 1953г..

                       2.Военная  политика  ядерной  эпохи.

     На протяжении более чем 50-летненго периода после создания в США ядерного оружия основой всех существовавших американских военных стратегий, таких как «массированного возмездия» (50-е годы), «гибкого реагирования» (60-годы), «реалистического устранения» (70-е годы), определяющих цели, формы и способы использования этого варварского средства уничтожения людей, всегда неизменным оставался принцип- откровенный ядерный шантаж и угроза применения ядерного оружия в любых условиях обстановки. В целом, если проанализировать сущность и направленность современной политики США и конкретные планы развития их стратегических сил, то достаточно четко видны их агрессивные устремления. В условиях сложившегося военно-стратегического паритета между США и РФ, Вашингтон пытается придать своему ядерному потенциалу такие свойства, которые обеспечили бы возможность, по словам президента

наблюдается потепление международной обстановки: подписано соглашение об уничтожении ракет средней дальности в Европе, построены заводы по уничтожению химического оружия, одностороннее сокращение ВС РФ и т.д. мы должны быть готовы к ведению боевых действий в условиях применения оружия массового поражения. Это возможно в том случае, если мы будем знать мероприятия по защите от ОМП, его боевые свойства, поражающие факторы.

            3.Классификация и поражающие факторы ядерного взрыва.

     Ядерный взрыв – процесс деления тяжелых ядер. Для того чтобы произошла реакция, необходимо как минимум 10кг высокообогащенного плутония. В естественных условиях это вещество не встречается. Данное вещество получается в результате реакций, производимых в ядерных реакторах. Естественный уран содержит приблизительно  0.7% изотопа U-235

Остальное – ран 238. Для осуществления реакции необходимо, чтобы в веществе содержалось не менее 90% урана 235.

                            3.1. Виды ядерных взрывов.

      В зависимости от задач, решаемых ядерным оружием, от вида  и расположения объектов, по которым планируются ядерные удары, а также от характера предстоящих боевых действий ядерные взрывы могут быть осуществлены в воздухе, у поверхности земли (воды) и под землей (водой). В соответствии с этим различают следующие виды ядерных взрывов:

- воздушный (высокий и низкий)

- наземный (надводный- подземный (подводный)

                            3.2.Поражающие факторы ядерного взрыва.

     Ядерный взрыв способен мгновенно уничтожить или вывести из строя незащищенных людей, открыто стоящую технику, сооружения и различные материальные средства. Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются:

- ударная волна

- световое излучение

- проникающая радиация

- радиоактивное заражение местности

- электромагнитный импульс

а)Ударная волна в большинстве случаев является основным поражающим фактором ядерного взрыва. По своей природе она подобна ударной волне обычного взрыва, но действует более продолжительное время и обладает гораздо большей разрушительной  силой. Ударная волна  ядерного взрыва может на значительном расстоянии от центра взрыва наносить поражения людям, разрушать сооружения и повреждать боевую технику. Ударная волна представляет собой область сильного сжатия воздуха, распространяющуюся с  большой скоростью во все стороны от центра взрыва. Скорость распространения ее зависит от давления  воздуха во фронте ударной волны; вблизи центра взрыва она в несколько раз превышает скорость звука, но с увеличением расстояния от места взрыва резко падает. За первые 2сек. Ударная волна проходит около 1000м,  за 5сек-200м, за 8сек-около 3000м. Это служит обоснованием норматива N5 ЗОМП «Действия при вспышке ядерного взрыва»: отлично-2сек,хорошо-3сек,удовл.-4сек. Поражающее действие ударной волны на людей и разрушающее действие на боевую технику, инженерные сооружения и материальные средства, прежде всего, определяются избыточном давлением и скоростью движения воздуха в ее фронте. Незащищенные люди могут, кроме того, поражаться летящими с огромной скоростью осколками стекла и обломками разрушаемых зданий, падающими деревьями, а также разбрасываемыми частями боевой техники, комьями земли, камнями и другими предметами, приводимыми в движение скоростным напором ударной волны. Наибольшие косвенные поражения будут наблюдаться в населенных пунктах и в лесу; в этих случаях потери могут оказаться большими, чем от непосредственного действии ударной волны. Ударная волна способна наносить поражения и в закрытых помещениях, проникая туда через щели и отверстия. Поражения, наносимые ударной волной, подразделяются  на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые. Легкие поражения характеризуются временным повреждением органов слуха, общей легкой контузией, ушибами и вывихами конечностей. Тяжелые поражения характеризуются сильной контузией всего организма; при этом могут наблюдаться повреждения головного мозга и органов брюшной полости, сильное кровотечение из носа и ушей, тяжелые перелома и вывихи конечностей. Степень поражения ударной волной зависит прежде всего от мощности и вида ядерного взрыва. При воздушном взрыве мощностью 20кг легкие травмы у людей возможны на расстоянии до 2,5км, средние- до 2км, тяжелые – до 1,5км от эпицентра взрыва. При подземном взрыве возникает ударная волна в грунте, а при подводном – в воде. Кроме того, при этих видах взрывов часть энергии расходуется на создание ударной волны и в воздухе. Ударная волна, распространяясь в грунте, вызывает повреждения подземных сооружений, канализации, водопроводов; при распространении ее в воде наблюдается повреждение подводной части кораблей, находящихся даже на значительном расстоянии от места взрыва.

     б) Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, включающей ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение. Источником светового излучения является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. Нагрев может быть настолько сильным, что возможно обугливание или воспламенением горючего материала и растрескивание или плавление негорючего, что может приводить к огромным  пожарам. При этом действие светового излучения ядерного взрыва эквивалентно массированному применению зажигательного оружия. Кожный покров человека также поглощает энергию светового излучения, за счет чего может  нагреваться до высокой температуры и получать ожоги. В первую очередь ожоги возникают на открытых участках тела, обращенных в сторону взрыва. Если смотреть в сторону взрыва незащищенными глазами, то возможно поражение глаз, приводящее к полной потере зрения. В зависимости от  воспринятого светового импульса ожоги делятся на три степени. Ожоги первой степени проявляются в поверхностном поражении кожи: покраснении, припухлости, болезненности. При ожогах второй степени на коже появляются пузыри. При ожогах третьей степени наблюдается омертвление кожи и образовании язв. При воздушном взрыве  боеприпаса мощностью 20кт и прозрачности атмосферы порядка 25км ожоги первой степени будут наблюдаться в радиусе 4,2км от центра взрыва; при взрыве заряда мощностью 1Мгт это расстояние увеличится до 22,4км. Ожоги второй степени проявляются на расстоянии 2,9 и 14,4 км и ожоги третьей степени – на расстоянии 2,4 и 12,8 км соответственно для боеприпасов мощностью 20кт т 1МгТ.  

     в)Проникающая радиация представляет собой невидимый поток гамма квантов и нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва. Гамма кванты и нейтроны распространяются во все стороны от центра взрыва на сотни метров. С увеличением расстояния от взрыва количество гамма квантов и нейтронов, проходящее через единицу поверхности, уменьшается. При подземном и подводном ядерных взрывах действие проникающей радиации распространяется на расстоянии, значительно меньшие, чем при наземных и воздушных взрывах, что объясняется поглощением потока нейтронов и гамма квантов водой. Поражающее действие проникающей радиации определяется способностью гамма квантов и нейтронов ионизировать атомы среды, в которой они распространяются. Проходя через живую ткань, гамма  кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в  состав клеток, которые приводят к нарушению жизненных функций отдельных органов и систем. Под влиянием ионизации в организме возникают биологические процессы отмирания и разложения клеток. В результате этого у пораженных людей развивается специфическое заболевание, называемое лучевой болезнью. Для оценки ионизации атомов среды, а, следовательно, и поражающего действия проникающей радиации на живой организм  введено понятие дозы облучения (или дозы радиации), единицей измерения которой является рентген (р). Дозе радиации 1р. Соответствует образование в одном кубическом  сантиметре воздуха приблизительно 2 миллиардов пар ионов. В зависимости от дозы излучения различают три степени лучевой болезни. Первая (легкая) возникает при получении человеком доза от 100 до 200р. Она характеризуется общей слабостью, легкой тошнотой, кратковременным головокружением, повышением потливости; личный состав, получивший такую дозу, обычно не выходит из строя. Вторая (средняя) степень лучевой болезни развивается при получении дозы 200-300р; в этом случае признаки поражения- головная боль, повышение температуры, желудочно-кишечное расстройство – проявляются более резко и быстрее, личный состав в большинстве случаев выходит из строя. Третья (тяжелая) степень лучевой болезни возникает при дозе свыше 300р.; она характеризуется тяжелыми головными болями, тошнотой, сильной общей слабостью, головокружением и другими  недомоганиями; тяжелая форма нередко приводит к смертельному исходу.

     г)Радиоактивное заражение людей, боевой техники, местности и различных объектов  при ядерном взрыве  обуславливается осколками деления вещества заряда и не прореагировавшей частью заряда, выпадающими из облака взрыва, а также наведенной радиоактивностью. С течением времени активность осколков деления быстро уменьшается, особенно в первые часы после взрыва.  При взрыве ядерного боеприпаса часть вещества заряда не подвергается делению, а выпадает в обычном своем виде; распад ее сопровождается образованием альфа частиц. Наведенная радиоактивность обусловлена радиоактивными изотопами, образующимися в грунте в результате облучения его нейтронами, испускаемыми в момент взрыва ядрами атомов химических элементов, входящих в состав грунта. Наведенная активность может представлять опасность лишь в первые часы после взрыва и только в районе, близком к его эпицентру. На вооружение, боевую технику и инженерные сооружения радиоактивные вещества не оказывают вредного  воздействия.

     д)Электромагнитный импульс воздействует, прежде всего, на радиоэлектронную и электронную аппаратуру (пробой изоляции, порча полупроводниковых приборов, перегорание предохранителей и т.д.) Электромагнитный импульс представляет собой возникающее на очень короткое время мощное электрическое поле.

                            4.Трагедия  Хиросимы  и  Нагасаки.

     Всю весну 1945 года на многие японские постоянно совершали налеты американские бомбардировщики Б-29. Эти самолеты были практически неуязвимы, они летали на недоступной для японских самолетов высоте. Например, в результате одного из таких рейдов погибло 125 тысяч жителей Токио, во время другого – 100 тысяч, 6 марта 1945 года Токио был окончательно превращен в руины. У американского руководства возникали опасения, что в результате последующих рейдов у них не останется цели для демонстрации их нового оружия. Поэтому, заранее отобранные 4 города – Хиросима, Кокура, Нигата и Нагасаки – не подвергались бомбежкам. 5 августа в 5ч.23мин. 15сек. Была произведена первая в истории атомная бомбардировка. Попадание было почти идеальным: бомба взорвалась в 200 метрах от цели. В это время суток во всех концах города маленькие печки, отапливаемые углем, были зажжены, поскольку многие были заняты приготовлением завтрака. Все эти печки были опрокинуты взрывной волной, что привело к возникновению многочисленных пожаров в местах, сильно удаленных от эпицентра. Предполагалось, что население укроется в убежищах, но этого не произошло по нескольким причинам: во-первых, не был дан сигнал тревоги, во-вторых, над Хиросимой уже ранее пролетали группы самолетов, которые не сбрасывали бомбы.

     За первоначальной вспышкой взрыва последовали и другие бедствия. Прежде всего,  это было воздействие тепловой волны. Оно длилось лишь секунды, но было настолько мощным, что расплавило даже черепицу и кристаллы кварца в гранитных плитах, превратила в угли телефонные столбы на расстоянии 4км от центра взрыва.

     На смену тепловой волне пришла ударная. Порыв ветра пронесся со скоростью 800км/час. За исключением пары стен все остальное. В круге диаметром 4км было превращено в порошок. Двойное воздействие тепловой и ударной волны за несколько секунд вызвало появление тысяч пожаров.

    Вслед за волнами через несколько минут на город пошел странный дождь, крупные, как шарики, капли которого были окрашены в черный цвет. Это странное явление связано с тем, что огненный шар превратил в пар влагу, содержащуюся в атмосфере, который затем сконцентрировался в поднявшемся в небо облаке. Когда это облако, содержащее водяные пары и мелкие частицы пыли, поднимаясь вверх, достигло более холодных слоев атмосферы, произошла повторная конденсация влаги, которая потом выпала в виде дождя.

     После проведения успешной бомбардировки Хиросимы на 12 августа была назначена 2-ая бомбардировка. Но поскольку метеорологи обещали ухудшение погоды, было решено  провести бомбардировку 9 августа. Целью был избран г.Кокура. Около 8-30 утра американские самолеты достигли этого города, но провести бомбардировку им помешал смог от сталелитейного завода. Этот завод накануне подвергся налету и до сих пор горел. Самолеты развернулись в сторону Нагасаки. В 11-о2 бомбы «толстяк» была сброшена на город. Она взорвалась на высоте 567метров.

     Две атомные бомбы, сброшенные на Японию, за секунды уничтожили более 200тыс.человек. Многие люди подверглись облучению, что привело к возникновению у них лучевой болезни, катаракты, рака, бесплодия.

                                       5.Развитие ядерного оружия.

       1 ноября 1952г. в США было проведено секретное испытание термоядерного устройства. Мощность «Майка» составила 5-8млн.тонн тринитротолуола. Ядерное горючее «Майка» представляло собой жидкий водород, взрыв которого детонировался  атомным зарядом.

     8 августа 1953 года в СССР была испытана первая в мире термоядерная бомба.  Мощность взрыва превзошла все ожидания.

     22 ноября 1955 было произведено очередное испытание термоядерной бомбы. Взрыв был столь мощен, что произошли несчастные случаи. На расстоянии нескольких десятков км погиб солдат – завалило траншею. В ближайшем населенном пункте погибли люди, не успевшие укрыться в бомбоубежищах.

     Весной 1963г. в штате Невада был испытан первый вариант нейтронного заряда. Позже была создана нейтронная бомба. При взрыве такой бомбы мощностью в 1килотонну (что в 12 раз меньше мощности бомбы,

сброшенной на Хиросиму) разрушения будут наблюдаться только в  радиусе 200м, в то время как все живые организмы погибнут на расстоянии до 1.2км от эпицентра.

        5.1. ЭМИ или «не смертельное» оружие

     В начале 90-х годов в США  стала зарождаться концепция, согласно которой вооруженные силы страны должны иметь не только ядерные и обычные вооружения, но и специальные средства, обеспечивающие эффективное участие в локальных конфликтах без нанесения противнику излишних потерь в живой силе и материальных ценностях.

     Теоретические исследования и результаты физических экспериментов показывают, что ЭМИ ядерного взрыва может привести не только к  выходу из строя полупроводниковых электронных устройств, но и к разрушению металлических проводников кабелей наземных сооружений. Кроме того, возможно поражение аппаратуры ИСЗ, находящихся на низких орбитах.

                                                          6.Авария на АЭС

     Авария  на Чернобыльской АЭС по своим долговременным последствиям явилась крупнейшей катастрофой современности.

    Были и другие аварии связанные с атомной энергетикой.

    В США самая большая авария, которая называется сегодня предупреждением о Чернобыле, случилась в 1979 году в штате Пенсильвания на АЭС в «Тримайл Айленд». До нее и после – еще 11 более мелких аварий на ядерных реакторах.

     В Советском Союзе в какой-то мере предтечей Чернобыля можно считать три аварии, начиная с 1949г., в производственном объединении «Маяк» на реке Теча.

     После нее еще более десяти аварий на АЭС страны.

     Масштабы глобальной Чернобыльской катастрофы, поражают воображение. В советском докладе на заседании МАГАТЭ в Вене 1986г. отмечалось, что во внешнюю среду поступило 50млн.кюри радиоактивных радионуклидов.

     Выброс только по одной своей радиоактивной составляющей – цезию-137-равняется 300 Хиросимам.

     Наиболее интенсивному радиоактивному загрязнению в Советском Союзе подверглись четыре области России, пять областей Украины и пять областей Белоруссии.

                                7.Экологические последствия.

     Ученые считают, что при нескольких крупномасштабных ядерных взрывах, повлекших за собой сгорание лесных массивов, городов, огромные слоя дыма, гари поднялись бы к стратосфере, блокируя тем самым путь солнечной радиации. Это явление носит название «ядерная зима». После ядерной зимы дальнейшее естественное продолжение жизни на Земле будет довольно проблематичным:

- возникает дефицит питания и энергии. Из-за сильного изменения климата сельское хозяйство придет в упадок, пирода будет уничтожена, либо сильно изменится;

- произойдет радиоактивное загрязнение участков местности, что опять же приведет к истреблению живой природы;

- глобальные изменения окружающей среды (загрязнение, вымирание множества видов, разрушение дикой природы).

     Ядерное оружие – огромная угроза всему человечеству.

     Учитывая накопленные запасы ядерного оружия и его разрушительную силу, специалисты считают, что мировая война  с применением ядерного оружия означала бы гибель сотен миллионов людей, превращение в руины всех достижений мировой цивилизации и культуры.

     Подписан ряд договоров о прекращении ядерных испытаний и ядерном разоружении.

     Также важной проблемой на сегодняшний день является безопасная эксплуатация атомных электростанций. Ведь самое обыкновенное невыполнение техники безопасности может привести к таким последствиям что и ядерная война.

     Сегодня люди должны подумать о своем будущем, о том в каком мире они будут жить уже в ближайшие десятилетия.

                             8. Используемая литература:

     1. Самуэль Гласстон, Филип Долан, «Характеристики ядерного оружия» 1977.

     2.А.И.иойрыш, «О чем звенит колокол», 1991.

     3.Гражданская война, 1982.